辐照食品的安全与卫生

1、 辐照食品辐照食品 安全与卫生 内容提要 1、辐照食品的定义、特点。、辐照食品的定义、特点。 2、原子辐射研究的历史发展。原子辐射研究的历史发展。 3、食品辐照射线的类型及来源。、食品辐照射线的类型及来源。 4、辐照的功效。、辐照的功效。 5、辐照食品的安全性。、辐照食品的安全性。 辐照食品辐照食品 辐照辐照，一种新的，一种新的灭菌灭菌保鲜技术，粮、蔬、保鲜技术，粮、蔬、 果、肉、调味品、中药等领域均已应用，果、肉、调味品、中药等领域均已应用， 中国相关中国相关食品食品产量已占全球总量的三分之产量已占全球总量的三分之 一。一。 辐照食品辐照食品指的是利用辐照加工帮助保存食指的是利用辐照加工帮助

2、保存食 物，辐照能杀死食品中的昆虫以及它们的物，辐照能杀死食品中的昆虫以及它们的 卵及幼虫。消除危害全球人类健康的食源卵及幼虫。消除危害全球人类健康的食源 性疾病，使食物更安全，延长食品的货架性疾病，使食物更安全，延长食品的货架 期。期。 食品辐照的特点食品辐照的特点 1.“冷杀菌冷杀菌”； 2.具有良好的保鲜效果；具有良好的保鲜效果； 3.辐照处理食品能耗低；辐照处理食品能耗低； 4.对环境的污染小对环境的污染小。 辐照加工技术辐照加工技术 指以原子能射线作为能量对食品指以原子能射线作为能量对食品 原料或食品进行辐照杀菌、杀虫、抑原料或食品进行辐照杀菌、杀虫、抑 制发芽、延迟后熟等处理，使其

3、在一制发芽、延迟后熟等处理，使其在一 定的贮藏条件下能保持食品品质的一定的贮藏条件下能保持食品品质的一 种物理性的加工方法。种物理性的加工方法。 辐照加工技术的优点： 1、杀死微生物的效果明显，剂量可根据需要进行调解；、杀死微生物的效果明显，剂量可根据需要进行调解； 2、放射性辐照的穿透力强、均匀、瞬间即逝；与加热相比，、放射性辐照的穿透力强、均匀、瞬间即逝；与加热相比， 可以对辐照过程进行准确控制；可以对辐照过程进行准确控制； 3、产生的热量极少，可保持原料食品的特性，在冷冻状态、产生的热量极少，可保持原料食品的特性，在冷冻状态 下也能进行处理；下也能进行处理； 4、没有非食品成分的残留；、

4、没有非食品成分的残留； 5、可对包装好的食品进行杀菌处理；、可对包装好的食品进行杀菌处理； 6、节省能源。、节省能源。 原子辐射研究的历史发展原子辐射研究的历史发展 1896年年，亨利，亨利贝克莱在研究各种物质的磷光现象时，发现贝克莱在研究各种物质的磷光现象时，发现 了放射性。了放射性。 1896年年，Roentgen发现了发现了X射线，并对这种射线的特性做射线，并对这种射线的特性做 了完整而准确的计算。了完整而准确的计算。 1898年年，斯密特和居里夫妇独立地观察到钍化合物发射类，斯密特和居里夫妇独立地观察到钍化合物发射类 似的射线。同时居里夫妇从铀盐中分离出了一个新元素，似的射线。同时居里

5、夫妇从铀盐中分离出了一个新元素， 取名镭取名镭(由拉丁词由拉丁词radius而来，意为射线而来，意为射线)。 1921年年Schraty获得获得X射线杀菌专利。射线杀菌专利。 1943年年美国发表了对汉堡包进行辐照杀菌的论文后，美国由此解决了美国发表了对汉堡包进行辐照杀菌的论文后，美国由此解决了 海军食品保存问题。尔后研究遍及美国海军食品保存问题。尔后研究遍及美国90多所大学及科研单位。多所大学及科研单位。 五十年代初五十年代初前苏联、欧洲和日本也相继进行了广泛的研究。前苏联、欧洲和日本也相继进行了广泛的研究。 我国食品辐照我国食品辐照研究最早于研究最早于19581958年开始，年开始，707

6、0年代在四川、河南、天津、北年代在四川、河南、天津、北 京、上海、东北地区、湖南、广东等地相继开展了食品辐照的研究。京、上海、东北地区、湖南、广东等地相继开展了食品辐照的研究。 19701970年年在巴黎成立了在巴黎成立了“食品辐射食品辐射( (照照) )国际计划国际计划”(IFIP)(IFIP)，先后共有，先后共有2424 个国家参加该计划，分工协作进行研究。个国家参加该计划，分工协作进行研究。 食品辐照射线的类型食品辐照射线的类型 联合国粮农组织联合国粮农组织(FAO)(FAO)、国际原子能、国际原子能 机构机构(IAEA)(IAEA)和世界卫生组织和世界卫生组织(WHO)(WHO)联合专

7、联合专 家委员会把食品辐射分为下列三类：家委员会把食品辐射分为下列三类：低低 剂量辐照、中等剂量辐照、大剂量辐照。剂量辐照、中等剂量辐照、大剂量辐照。 目前认为，只有四种辐射能适合于食目前认为，只有四种辐射能适合于食 品辐照。其中两种由机器产生：由加速品辐照。其中两种由机器产生：由加速 器产生的器产生的5MeV5MeV的的X X射线和射线和10MeV10MeV的加速电的加速电 子。另外两种由放射性元素产生：子。另外两种由放射性元素产生：60 60Co Co和和 137137Cs Cs产生的射线。产生的射线。 食品辐照射线的来源食品辐照射线的来源 用于食品辐照的射线一方面需要具有用于食品辐照的射

8、线一方面需要具有 足够的穿透力，以使食品内部均能受到辐足够的穿透力，以使食品内部均能受到辐 照处理。穿透程度取决于射线的性质及接照处理。穿透程度取决于射线的性质及接 受辐照的物质本身的性质，受辐照的物质本身的性质，射线，射线，射线射线 和电子均有较大的穿透力。另一方面，这和电子均有较大的穿透力。另一方面，这 些射线的能量还必须不足以使食品分子的些射线的能量还必须不足以使食品分子的 原子结构破裂，使它们成为放射性物质。原子结构破裂，使它们成为放射性物质。 中子的穿透力很强，它的能量足够改变食中子的穿透力很强，它的能量足够改变食 品分子的原子结构，可使被它们冲击的元品分子的原子结构，可使被它们冲击

9、的元 素变成放射性元素，显然这种射线不能应素变成放射性元素，显然这种射线不能应 用于辐照食品。用于辐照食品。 辐照的功效 食品辐照的功效十分明显。例如，食品辐照的功效十分明显。例如， 一般的板栗存放月余即会霉烂，但一般的板栗存放月余即会霉烂，但 经过辐照的板栗，栗肉如新摘的果经过辐照的板栗，栗肉如新摘的果 实般鲜嫩，食之津甜可口。在武汉实般鲜嫩，食之津甜可口。在武汉 辐照新技术有限公司，一种保健饮辐照新技术有限公司，一种保健饮 料料4年前辐照，至今依然保存完好。年前辐照，至今依然保存完好。 食品辐射的生物学效应食品辐射的生物学效应 抑制蔬菜发芽和果实后熟抑制蔬菜发芽和果实后熟 蔬菜中的马铃薯和

10、洋葱，主要是通蔬菜中的马铃薯和洋葱，主要是通 过控制其休眠来进行储藏的。在结束休过控制其休眠来进行储藏的。在结束休 眠后，如果温度和湿度适宜时，便会旺眠后，如果温度和湿度适宜时，便会旺 盛地发芽；果实采收后的成熟现象称为盛地发芽；果实采收后的成熟现象称为 后熟，后熟的速度影响着储藏期的长短。后熟，后熟的速度影响着储藏期的长短。 抑制蔬菜发芽和果实后熟抑制蔬菜发芽和果实后熟 辐射对生物体作用的机理目前尚未十分辐射对生物体作用的机理目前尚未十分 清楚，但可能与下列原因有关：清楚，但可能与下列原因有关： 由于射线的辐照，细胞中的由于射线的辐照，细胞中的DNA和和RNA 受到损伤，植物体生长点上的细胞

11、不能发生受到损伤，植物体生长点上的细胞不能发生 分裂，所以马铃薯、洋葱等经辐照后不会发分裂，所以马铃薯、洋葱等经辐照后不会发 芽。芽。 抑制蔬菜发芽和果实后熟抑制蔬菜发芽和果实后熟 食品辐照时，干扰了食品辐照时，干扰了ATP的合成，使细胞的的合成，使细胞的 核酸减少，抑制了植物体的发芽；核酸减少，抑制了植物体的发芽； 植物组织处于休眠状态时，其生长点缺乏植植物组织处于休眠状态时，其生长点缺乏植 物生长激素或生长激素被钝化，若把经过辐照的物生长激素或生长激素被钝化，若把经过辐照的 马铃薯放入一种生长激素马铃薯放入一种生长激素赤霉素酸溶液中，马赤霉素酸溶液中，马 铃薯就开始发芽。铃薯就开始发芽。

12、辐照食品的安全性辐照食品的安全性 食品辐照保藏技术主要应用于延缓呼吸、食品辐照保藏技术主要应用于延缓呼吸、 抑制发芽、延长货架期、杀虫、灭菌、检疫处抑制发芽、延长货架期、杀虫、灭菌、检疫处 理等方面。理等方面。 食品辐照加工属于一种物理性处理，加工食品辐照加工属于一种物理性处理，加工 过程温度变化较小，不会引起食品内部温度的过程温度变化较小，不会引起食品内部温度的 增加，同时辐照加工过程食品物料绝对不直接增加，同时辐照加工过程食品物料绝对不直接 接触辐照源，而是通过放射源发射的物理射线接触辐照源，而是通过放射源发射的物理射线 作用于食品，这种高能射线再对食品中的水、作用于食品，这种高能射线再对

13、食品中的水、 脂肪、脂肪、 蛋白质、维生素、糖类等产生作用。蛋白质、维生素、糖类等产生作用。 辐照食品的安全性评价辐照食品的安全性评价 （一）（一） 使用高剂量的食物辐照灭菌中，辐照食品在使用高剂量的食物辐照灭菌中，辐照食品在 风味和组织结构上都发生了一些不宜的变化。风味和组织结构上都发生了一些不宜的变化。 1.52.5kGy的剂量就可导致风味的变化，并的剂量就可导致风味的变化，并 且随着剂量增加而加重。且随着剂量增加而加重。 （二）（二） 食品经电离辐照处理后，其宏量营养食品经电离辐照处理后，其宏量营养 素和微量营养素都会受到一些影响。但总素和微量营养素都会受到一些影响。但总 的来说，辐照处

14、理在规定使用的剂量下，的来说，辐照处理在规定使用的剂量下， 不会使食品营养质量有显著下降。不会使食品营养质量有显著下降。 1、 电离辐射对蛋白质会产生严重的影响，主要表现在色、香、味电离辐射对蛋白质会产生严重的影响，主要表现在色、香、味 的变化上。辐照引起蛋白质分子的化学变化主要有脱氨，放出二的变化上。辐照引起蛋白质分子的化学变化主要有脱氨，放出二 氧化碳，巯基的氧化、交联和降解。氧化碳，巯基的氧化、交联和降解。一般来说，在低剂量下辐照，一般来说，在低剂量下辐照， 主要发生特异蛋白质的抗原性变化。高剂量辐照可能引起蛋白质主要发生特异蛋白质的抗原性变化。高剂量辐照可能引起蛋白质 的伸直、凝聚、伸

15、展甚至使分子断裂并使氨基酸分裂出来。的伸直、凝聚、伸展甚至使分子断裂并使氨基酸分裂出来。 大剂量下辐照，蛋白质中的部分氨基酸会发生分解或氧化，大剂量下辐照，蛋白质中的部分氨基酸会发生分解或氧化， 游离氨基酸类和肽类会产生脱氨基作用和脱羧基作用。通过辐照游离氨基酸类和肽类会产生脱氨基作用和脱羧基作用。通过辐照 蛋白质和蛋白质的基质可能产生臭味化合物和氨。其中苯丙氨酸、蛋白质和蛋白质的基质可能产生臭味化合物和氨。其中苯丙氨酸、 酪氨酸、甲硫氨酸对辐照作用敏感，裂解后会产生难闻的化合物。酪氨酸、甲硫氨酸对辐照作用敏感，裂解后会产生难闻的化合物。 碳水化合物对辐照不敏感，在食品通碳水化合物对辐照不敏感

16、，在食品通 常辐照剂量范围内相对稳定。常辐照剂量范围内相对稳定。 大剂量辐照会引起碳水化合物的氧化大剂量辐照会引起碳水化合物的氧化 和降解，产生辐解产物。和降解，产生辐解产物。 辐照会导致复杂的糖类的解聚作用。辐照会导致复杂的糖类的解聚作用。 辐照脂肪的氧化程度与脂肪酸的饱和度、抗氧化剂的种辐照脂肪的氧化程度与脂肪酸的饱和度、抗氧化剂的种 类和含量、物料中的氧气和水的含量、辐照的总剂量、速度类和含量、物料中的氧气和水的含量、辐照的总剂量、速度 剂量率等有关。剂量率等有关。 在较高的辐照剂量下，一般来说会出现类脂质过氧化作在较高的辐照剂量下，一般来说会出现类脂质过氧化作 用，而这种作用又影响维生

17、素用，而这种作用又影响维生素E E和和K K等一些不稳定的维生素，等一些不稳定的维生素， 还会有过氧化物和挥发性化合物的形成以及产生酸败和异味。还会有过氧化物和挥发性化合物的形成以及产生酸败和异味。 辐照对食品中的脂肪酸，尤其是不饱和脂肪酸有一定的辐照对食品中的脂肪酸，尤其是不饱和脂肪酸有一定的 破坏作用，但与其他加工方法相比这种破坏损失是较小的。破坏作用，但与其他加工方法相比这种破坏损失是较小的。 维生素维生素K是对辐照最敏感的脂溶性维生素。是对辐照最敏感的脂溶性维生素。纯维生素溶液对辐照纯维生素溶液对辐照 很敏感，若在食品中因与其它物质复合存在，其敏感性就降低。很敏感，若在食品中因与其它物

18、质复合存在，其敏感性就降低。 水溶性维生素水溶性维生素C对辐照敏感性很强，其它水溶性维生素，如维生对辐照敏感性很强，其它水溶性维生素，如维生 素素B1、B2、 B6、泛酸、叶酸等对辐照也较敏感。、泛酸、叶酸等对辐照也较敏感。在常温条件下，水在常温条件下，水 溶液中的维生素溶液中的维生素C辐照将会受到较大程度的破坏，而在冷冻状态下其辐照将会受到较大程度的破坏，而在冷冻状态下其 辐照破坏作用小。辐照破坏作用小。 在所有食品成分中维生素对辐照最敏感，但维生素会受到其他化在所有食品成分中维生素对辐照最敏感，但维生素会受到其他化 学成分和相互作用的维生素的保护。辐照食品中维生素的损失不至于学成分和相互作

19、用的维生素的保护。辐照食品中维生素的损失不至于 对人的生理功能和营养状况造成任何影响。对人的生理功能和营养状况造成任何影响。 辐照食品安全性分析辐照食品安全性分析 食品的安全性已越来越受到消费者的强烈关注，食品的安全性已越来越受到消费者的强烈关注， 而辐照食品是否带有放射性更是消费者关注的焦点。而辐照食品是否带有放射性更是消费者关注的焦点。 国内外的专家就有关辐照食品的卫生安全性做了几国内外的专家就有关辐照食品的卫生安全性做了几 十年的研究工作，取得了大量的研究成果，事实证十年的研究工作，取得了大量的研究成果，事实证 明辐照食品是卫生安全的。明辐照食品是卫生安全的。 辐照食品是否具有放射性人类

20、始终生活在一个辐照食品是否具有放射性人类始终生活在一个 被各种波长射线包围的世界中，每个人都不可避免被各种波长射线包围的世界中，每个人都不可避免 地承受一定水平的辐射。地承受一定水平的辐射。射线，射线，射线其实就是波射线其实就是波 长很短的电磁波，与微波、红外线、可见光、紫外长很短的电磁波，与微波、红外线、可见光、紫外 线的区别仅在于波长的长短，能量的大小。食品在线的区别仅在于波长的长短，能量的大小。食品在 接受照射时，不直接与放射源接触，只接触由接受照射时，不直接与放射源接触，只接触由射线、射线、 射线或电子束带来的能量对食品进行处理，因此不射线或电子束带来的能量对食品进行处理，因此不 存在

21、食品带有放射性的问题。存在食品带有放射性的问题。 其次，食物成分中主要由碳、氢、氧、其次，食物成分中主要由碳、氢、氧、 氮、铁等元素组成，这些元素可以诱发产氮、铁等元素组成，这些元素可以诱发产 生放射性的能量必须在超过生放射性的能量必须在超过10MeV以上。以上。 国际食品法典委员会批准食品辐照用的辐国际食品法典委员会批准食品辐照用的辐 照源主要有以下几种：照源主要有以下几种：100Co或或137Cs射射 线源；机械源产生的能量在线源；机械源产生的能量在5MeV或或5MeV 以下的以下的射线；机械源产生的能量在射线；机械源产生的能量在10MeV 或或10MeV以下的电子束。其中，以下的电子束。其中，60Co射射 线源能量线源能量 为为125MeV，137Cs射线源其射线源其 能量能量066MeV，距离活化上述各种元素产，距离活化上述各种元素产 生放生放 射性的能量差距很大，不会使辐照食射性的能量差距很大，不会使辐照食 品产生放射性。品产生放射性。 研究和评价：维生素含量、脂肪含量、蛋